ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિનાએ મોનોલિથિક ઝિર્કોનિયાની તુલનામાં તેના શ્રેષ્ઠ યાંત્રિક ગુણધર્મો સાબિત કર્યા છે, ફ્રેક્ચર ટફનેસ અને ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ સહિત. ZTA ની સ્થિરતા તેના મેટ્રિક્સ તબક્કામાંથી ઉદ્દભવે છે જે ટેટ્રાગોનલ ઝિર્કોનિયા અનાજના રૂપાંતરને રક્ષણ અને પ્રતિબંધિત કરે છે, ઇન-વિવો હાઇડ્રોથર્મલ પરિસ્થિતિઓમાં અધોગતિનો સામનો કરવામાં મદદ કરે છે.
ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ
એલ્યુમિના સિરામિક્સમાં ઝિર્કોનિયા ઉમેરીને, zirconia toughened એલ્યુમિના બનાવવામાં આવે છે. આ સામગ્રી તેની માંગ કરતી પરિસ્થિતિઓમાં શ્રેષ્ઠ ફ્લેક્સરલ તાકાત અને યાંત્રિક ટકાઉપણું દર્શાવે છે, અને રાસાયણિક કાટ તેમજ શારીરિક પ્રવાહીના સંપર્કમાં પણ પ્રતિકાર કરે છે.
ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના તાપમાનમાં ઝડપી વધઘટનો સામનો કરી શકે છે કારણ કે તેના ઝિર્કોનિયા કણો એલ્યુમિના મેટ્રિક્સની અંદર વિખરાયેલા છે જે થર્મલ ઊર્જાને શોષી લે છે અને ક્રેકીંગ અટકાવવા માટે સંકુચિત તણાવ પેદા કરે છે., તેને ભઠ્ઠીના ઘટકો અને સ્ટીમ ટર્બાઇન એન્જિન જેવા વિવિધ ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે.
આ સંયુક્ત સિરામિક વધારાની શક્તિ અને થર્મલ શોક પ્રતિકાર પહોંચાડવા માટે એલ્યુમિના અને ઝિર્કોનિયા બંનેના પ્રભાવશાળી ગુણોને જોડે છે., ઉચ્ચ કઠિનતા સાથે, લવચીક શક્તિ, અસ્થિભંગની ખડતલતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર કે જે વટાવી જાય છે 99% કઠિનતાના સંદર્ભમાં શુદ્ધ એલ્યુમિના, કઠોરતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર.
અસ્થિભંગ કઠિનતા
ઝિર્કોનિયા ટ્રાન્સફોર્મેશન ટફનિંગ દ્વારા એલ્યુમિના સિરામિક્સની ફ્રેક્ચર ટફનેસને વધારે છે. જ્યારે હિટ, મેટાસ્ટેબલ યટ્રીયમ-સ્ટેબિલાઈઝ્ડ ઝિર્કોનિયા મોનોક્લિનિક ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે જે સંકુચિત તાણ પેદા કરે છે જે ક્રેકના પ્રસારને અટકાવે છે.
ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના તેની કઠિનતાને કારણે કટીંગ ટૂલ્સ બનાવવા માટે એક આદર્શ સામગ્રી છે, થર્મલ સ્થિરતા અને ઘર્ષણ સામે પ્રતિકાર. વધુમાં, તેના શ્રેષ્ઠ યાંત્રિક ગુણધર્મો તેની ટકાઉપણું અને વિશ્વસનીયતામાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે.
જેલકાસ્ટિંગ દ્વારા ઉત્પાદિત ZTA માં ફ્લેક્સરલ તાકાતનો અસાધારણ સંયોજન છે, અસ્થિભંગની કઠિનતા, જૈવ સુસંગતતા અને ગરમી/કાટ પ્રતિકાર જે તેને હિપ રિપ્લેસમેન્ટ સર્જરી માટે યોગ્ય બનાવે છે. જેલકાસ્ટિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સ્લરી સોલિડ લોડિંગ સ્તરોને બદલીને તેની કઠિનતા-ફ્રેક્ચર ટફનેસ-ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ પેરામીટર્સને અનુરૂપ બનાવવાનું પણ શક્ય છે., પરિણામોને મહત્તમ કરવા માટે મોલ્ડની જાડાઈ અથવા સિન્ટરિંગ તાપમાન પરિમાણો.
તાણ-તાણ વણાંકો
ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના મટિરિયલ બહેતર તાકાત અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર ધરાવે છે, તેમજ દબાણ હેઠળ વિકૃત થયા વિના ભારે ભારને ટેકો આપવા માટે અસાધારણ કઠોરતા. વધુમાં, તે ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર ધરાવે છે જે તેને અધોગતિ સહન કર્યા વિના તાપમાનમાં અચાનક થતા વધઘટને સહન કરવા સક્ષમ બનાવે છે..
ચોક્કસ મર્યાદાથી ઉપરની ઝિર્કોનિયા સામગ્રી સિન્ટરિંગ પછી ઠંડક દરમિયાન બનાવેલ માઇક્રોક્રેક્સ દ્વારા વૃદ્ધત્વના અધોગતિને વધારે છે જે સિરામિક સામગ્રીમાં પાણીના પ્રવેશ માટે પસંદગીના માર્ગ તરીકે કામ કરે છે., ઠંડક દરમિયાન માઇક્રોક્રેક્સ રચાય છે જે તેના પ્રવેશ અને તેમાં ફેલાવા માટે પ્રેફરન્શિયલ પાથ તરીકે કામ કરે છે.. તેનાથી વિપરીત, જ્યારે આ થ્રેશોલ્ડની નીચે હોય ત્યારે ઝિર્કોનિયા કણો ટેટ્રાગોનલ તબક્કામાંથી મોનોક્લિનિક તબક્કામાં તણાવ-પ્રેરિત રૂપાંતરમાંથી પસાર થાય છે જે વૃદ્ધત્વના અધોગતિને ઘટાડે છે.
તાણ શક્તિ
ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના ઉત્તમ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને થર્મલ સ્થિરતા ગુણધર્મો સાથે સખત અને ટકાઉ સામગ્રી છે, તેને ઠંડકની જરૂર હોય તેવા ઘટકો માટે યોગ્ય બનાવે છે. વધુમાં, આના જેવી થર્મલલી સ્થિર સપાટીઓ થર્મલ કંટ્રોલ તેમજ ઘર્ષણ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે જે તેમને આદર્શ સામગ્રી પસંદગી બનાવે છે.
તણાવ હેઠળ, ZTA ટેટ્રાગોનલથી મોનોક્લિનિકમાં તબક્કાવાર પરિવર્તનમાંથી પસાર થાય છે જે ક્રેકના પ્રસારને અટકાવે છે અને અસ્થિભંગની કઠિનતા વધારે છે, પરંતુ કેટલાક અભ્યાસો સૂચવે છે કે અસ્થિર ઝિર્કોનિયા વધવાથી તાણ શક્તિમાં ઘટાડો થાય છે.
ZTA સિરામિક્સ સામાન્ય રીતે સમાવે છે 10%-20% ઝિર્કોનિયા, જે તેને દરેક એપ્લીકેશન માટે ખાસ તૈયાર કરવાની પરવાનગી આપે છે. ZTA જૈવ સુસંગત છે, તાપમાન પ્રતિરોધક, કાટ-પ્રતિરોધક, દબાણનો સામનો કરવા માટે પૂરતું કઠિન, શુદ્ધ ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સનો ખર્ચ-અસરકારક વિકલ્પ અને અધોગતિ વિના ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે. વાલ્વ સીલ ઉત્પાદકો સામાન્ય રીતે તેની કાટ-પ્રતિરોધક અને દબાણ-હોલ્ડિંગ ક્ષમતાઓને કારણે તેને પસંદ કરે છે. – વાલ્વ સીલ એપ્લિકેશન માટે આદર્શ તમામ ગુણો.
અસર શક્તિ
ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના અત્યંત કાટ-પ્રતિરોધક છે અને અસાધારણ યાંત્રિક શક્તિ ધરાવે છે, એકસાથે કઠિનતા અને કઠિનતાની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમો માટે તેમને યોગ્ય બનાવે છે. વધુમાં, ZTA શુદ્ધ ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સ પર ખર્ચ બચત ઓફર કરે છે.
એલ્યુમિના અને ઝિર્કોનિયાને જોડીને ઉચ્ચ ફ્લેક્સરલ તાકાત સાથે સિરામિક બનાવે છે, અસ્થિભંગની કઠિનતા, અને શુદ્ધ એલ્યુમિના કરતાં પ્રતિકાર પહેરો. તે ઊંચા ભાર અને અસરોનો સામનો કરી શકે છે અને ઘણી વખત વધારાની સુવિધાઓની જરૂર હોય તેવી ડિઝાઇનમાં પ્રમાણભૂત એલ્યુમિના પર અપગ્રેડ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે..
આ વધેલી તાકાત માટે ટ્રાન્સફોર્મેશન ટફનિંગ જવાબદાર છે; તણાવની સ્થિતિમાં, ઝિર્કોનિયા કણો તેમના ટેટ્રાગોનલથી મોનોક્લિનિક આકારમાં બદલાય છે અને વિસ્તૃત થાય છે, એલ્યુમિના મેટ્રિક્સમાં તિરાડોને સંકુચિત કરવી અને આ રીતે YSZ કરતાં ઊંચી ફ્લેક્સરલ તાકાત તરફ દોરી જાય છે (આંકડા 6c અને d).
કાટ પ્રતિકાર
ZTA સિરામિકનું એલ્યુમિના અને ઝિર્કોનિયાનું મિશ્રણ શુદ્ધની તુલનામાં શ્રેષ્ઠ કાટ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે 99% એકલા એલ્યુમિના સામગ્રી, અને ઉચ્ચ કઠિનતા ધરાવે છે, અસ્થિભંગની કઠિનતા, લવચીક શક્તિ, અને તેના સ્પર્ધકો કરતાં કઠિનતા ગુણધર્મો.
ZTA ઉત્કૃષ્ટ વસ્ત્રો અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર અને રાસાયણિક સુસંગતતા દર્શાવે છે, ઉચ્ચ યાંત્રિક ટકાઉપણુંની જરૂર હોય તેવા ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમો માટે તેને આદર્શ બનાવે છે. વધુમાં, સામગ્રીનું મિશ્રણ ઉત્તમ થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર ધરાવે છે જે ક્રેકીંગ અથવા તોડ્યા વિના તાપમાનમાં ઝડપી ફેરફારને મંજૂરી આપે છે.
એલ્યુમિના મેટ્રિક્સમાં ઉમેરાયેલા ઝિર્કોનિયા કણો ટ્રાન્સફોર્મેશન ટફનિંગ દ્વારા તેની અસ્થિભંગની કઠિનતામાં વધારો કરે છે, ઝિર્કોનિયા કણોના તાણને કારણે થતી અસર જે સંકોચનીય તાણના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ટેટ્રાગોનલથી મોનોક્લિનિક ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સમાં બદલાય છે, સંકુચિત તાણ ઉત્પન્ન કરે છે જે ક્રેકના પ્રસારને અટકાવે છે અને તેની અસ્થિભંગની કઠિનતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
થર્મલ શોક પ્રતિકાર
ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના એ અદ્યતન સિરામિક છે જે એલ્યુમિના અને ઝિર્કોનિયાને જોડે છે. ZTA બનાવવા માટે, પરંપરાગત એલ્યુમિના સિરામિક્સ પર વધારાની તાકાત અને થર્મલ શોક પ્રતિકાર માટે સિન્ટરિંગ પહેલાં ઝિર્કોનિયાને મુખ્ય એલ્યુમિના મેટ્રિક્સમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.; વધુમાં તે ઉચ્ચ કઠિનતા ધરાવે છે, લવચીક શક્તિ, અને તેના સમકક્ષ કરતાં ઘનતા.
ZTA ટફનિંગ મિકેનિઝમમાં ટેટ્રાગોનલથી મોનોક્લિનિક ઝિર્કોનિયા પાર્ટિકલ ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સમાં તણાવ-પ્રેરિત તબક્કાના પરિવર્તનનો સમાવેશ થાય છે., થર્મલ આંચકા અને યાંત્રિક ઘર્ષણથી રક્ષણ કરતી વખતે અસ્થિભંગની કઠિનતામાં વધારો. ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના ખૂબ જ જૈવ સુસંગત છે અને તે ઝડપથી કાટ લાગતી નથી, તેને વાલ્વ સીલ માટે આદર્શ બનાવે છે. વધુમાં, તેની ઉચ્ચ ફ્લેક્સરલ તાકાત તેને શરીરના દબાણનો અસરકારક રીતે સામનો કરવા દે છે.